PLC機電一體化技術在數控機床中的應用

張光 張靜

摘要：隨著電子技術的不斷發展，科技人員結合機械行業的現狀，將機械技術與電子技術相結合，二者互相融合滲透，形成了機電一體化這一新型技術，并在各個行業中得到廣泛的應用。而PLC作為機電一體化技術的重要組成部分，具有其獨特的技術優勢，被廣泛應用在數控機床上，顯著提高了數控機床的操作性和穩定性，而且使數控機床變得更加智能化和人性化。本文主要討論PLC機電一體化技術在數控機床中的應用，希望能對本行業工作人員有所幫助。

關鍵詞：PLC機電一體化技術;數控機床;應用

PLC機電一體化作為一個新興的智能產物，在眾多的領域有著非凡的應用。其中數控機床便是其中一個典型的應用方向，而且隨著PLC機電一體化技術的不斷發展與完善，數控機床在PLC機電一體化技術的支撐下，也會成為現代工業中一種新型的令人矚目的工業工具。

PLC技術的應用特點是以不同的數據模型進行輸入，其輸出數據模型也不盡相同。數據模型的信號輸入和輸出方式包括：數字量模型和模擬量模型。在數控機床的應用中以PLC的數字量模型輸出功能為主[1]。整體的控制方式為：通過上位機軟件編程，運算，然后輸出到中間繼電器進而控制交流接觸器，而交流接觸的控制線圈的通與斷控制了軸電機的正轉反轉和啟停。通過不同的時間間隔和運轉周期來完成機床道具的不同位置的移動和不同轉速的改變。

1 PLC與數控機床的切合點

PLC是一種自動化設計的數字運算操作系統，其運行核心是PLC可編程存儲器，依靠系統內部的存儲記憶對各個元件下發控制指令。而數控機床實際主要控制對象是軸的運轉，通過對軸運轉電機的強電電機進行通與斷來實現機床的復雜工作。數控機床的主要運轉方式是通過預先設定的邏輯運轉關系來控制運轉電機，即軸的運轉。而這種邏輯關系是由PLC這種可編程控制器實現的。

1.1 功能領域相切合

PLC具有可編程的控制系統，能夠準確快速的傳輸發布命令，不僅具有弱電控制強電的功能，而且能很好的適應多變化的邏輯關系。數控機床在控制方面要求精準，具有可編程能力，且控制響應迅速。從數控機床的發展史上來看，數控機床的出現就是為了解放勞動力、糾正更多的人為錯誤、實現更精準的機械操作而誕生的。PLC精準高效的控制理念正好符合當下數控機床的生產要求。

1.2 控制方式相匹配

PLC機電一體化對計算機信息技術存在著依賴性，在計算機的協作下，能實現對數控機床信息的人為輸入、人為查詢、用戶定義存儲等功能，實現了數控機床智能化、信息化發展，提高數控機床的工作效率[2]。

2 PLC機電一體化在數控機床的應用

2.1 機械設計中PLC機電一體化技術的應用

隨著我國工業的不斷發展，需要對現有的機械設計技術進行創新升級以滿足現代工業需求。而將PLC機電一體化技術應用到機械設計中，在功能、質量和控制等方面均能提升數控機床的運行效果。其主要應用在防護裝置、自動排泄裝置和傳動裝置方面。PLC機電一體化技術的加入，改變了數控機床原有的作業方式，使其在半封閉或者全封閉的模式下也能正常運行，減少了人工操作的失誤率，而且封閉環境下切削金屬屑，不易造成飛濺，減少對操作人員的傷害，有效保障了現場人員的安全。更為關鍵的是，內置的機械構件在PLC機電一體化技術的控制下能夠對切削下來的金屬屑進行回收，避免了殘留的金屬屑對鏜刀等工具的影響。同時，PLC機電一體化技術改變了數控機床的傳動模式，使主傳動和進給傳動能夠單獨被控制，且配有獨立的伺服電機，大大提高了數控機床的工作效率。

2.2 自動控制系統中PLC機電一體化技術的應用

在實際生產過程中，數控機床的參數需要根據不同的生產任務進行調整。傳統模式下，主要采用人工操作，由于各種自身和外界因素的影響，不可避免的出現操作失誤的情況。而PLC機電一體化技術使得數控機床的參數調整能夠實現半自動控制輸入，且控制精度相對較高，極大的保障了產品質量。在這種模式下，工作人員輸入變更指令，由通信系統傳輸給單片機，單片機在存儲記憶指令中進行查找核對，確認無誤后輸出指令給執行元件，同時，顯示呈現給工作人員進行核對確認，整個過程僅僅需要5秒鐘，所以，PLC機電一體化技術不僅能夠對數控機床做到速度控制和高精度定位控制，而其信息處理技術有效保證了數控機床運行的準確性和及時性[3]。

2.3 執行與驅動技術中PLC機電一體化的應用

數控機床中各項工作的進行都需要執行元件和驅動裝置，它們能夠有效保障各項指令能夠順利完成。運行過程中，數控裝置與執行元件相連接，數控裝置發出指令信息，執行元件進行接收執行，同時，執行元件在驅動裝置的控制下進行規范性的動作，以保障工作的準確性。PLC機電一體化技術在整個運行環節中的使用，使得控制過程變得更加簡單精準。只要保證各類指令與單片機上的存儲記憶相吻合，就可以進行調整，進一步避免了人工操作引起的誤差。

3 結語

綜上所述，PLC機電一體化在數控機床的各個工作環節都已經得到了廣泛應用，并且起到了不可忽視的作用，一方面在數控機床的運行能力上有所改善，提高了運行效率，另一方面提高了數控機床的產品質量，同時，保障了工作人員的人身安全，精簡了以往繁瑣的工作程序，拓寬了數控機床的應用范圍，使其朝著更加高精度方向發展。所以，將PLC機電一體化技術應用在數控機床中，是當今工業的發展趨勢，二者的有機融合將推動我國工業生產進入全新的發展階段。

參考文獻：

[1]趙艷珍.基于PLC機電一體化技術在數控機床中的應用[J].信息通信，2018（12）：130-131.

[2]許際鵬.PLC機電一體化技術在數控機床中的有效應用[J].內燃機與配件，2018（21）：97-98.

[3]羅磊.基于PLC機電一體化技術在數控機床中的應用研究[J].智庫時代，2018（44）：297-298.